CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL
COMPORTAMENTO INGESTIVO E METABÓLICO DE BOVINOS ALIMENTADOS COM RAÇÃO A BASE DE MILHO E FARELO DE SOJA, COM E SEM A ADIÇÃO DE
PROBIÓTICO.
Autor: Fernando Luiz Massaro Junior Orientador: Prof. Dr. Leandro das Dores Ferreira da Silva
Londrina 2010
COMPORTAMENTO INGESTIVO E METABÓLICO DE BOVINOS ALIMENTADOS COM RAÇÃO A BASE DE MILHO E FARELO
DE SOJA, COM E SEM A ADIÇÃO DE PROBIÓTICO.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal da Universidade Estadual de Londrina como requisito parcial à obtenção do título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Leandro das Dores Ferreira da Silva
Londrina 2010
Catalogação elaborada pela Divisão de Processos Técnicos da Biblioteca Central da Universidade Estadual de Londrina.
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
M414c Massaro Junior, Fernando Luiz.
Comportamento ingestivo e metabólico de bovinos alimentados com ração a base de milho e farelo de soja, com e sem a adição de probiótico / Fernando Luiz Massaro Junior. – Londrina, 2010.
49 f. : il.
Orientador: Leandro das Dores Ferreira da Silva.
Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) – Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal, 2010.
Inclui bibliografia.
1. Bovino – Alimentação e rações – Teses. 2. Bovino – Metabolismo – Teses.
3. Milho como ração – Teses. 4. Farelo de soja como ração – Teses. 5. Rações – Suplementos dietéticos – Teses. 4. Rações – Aditivos – Teses. I. Silva, Leandro das Dores Ferreira da. II. Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal. III. Título.
CDU 636.085:636.2
COMPORTAMENTO INGESTIVO E METABÓLICO DE BOVINOS ALIMENTADOS COM RAÇÃO A BASE DE MILHO E FARELO
DE SOJA, COM E SEM A ADIÇÃO DE PROBIÓTICO.
Dissertação de Mestrado
COMISSÃO EXAMINADORA
Dr. Leandro das Dores Ferreira da Silva
Orientador
Departamento de Zootecnia – Universidade Estadual de Londrina
Dr. Marco Aurélio Alves de Freitas Barbosa
Departamento de Zootecnia – Universidade Estadual de Londrina
Dr. José Antônio Cogo Lançanova
Instituto Agronômico do Paraná
Londrina, 12 de Abril de 2010
A minha esposa Evelize Viviane de Oliveira e aos meus filhos Isabela Fernanda Massaro e João Pedro Massaro, pelo apoio e a paciência nestes anos onde dividiram minha atenção com os estudos e as pesquisas.
Dedico
Aos meus Pais, Fernando Luiz Massaro e Vera Lucia Massaro que sempre apoiaram e incentivaram meus estudos.
A Tânia Mara Sedemaka pela dedicação e amizade.
Aos meus amigos que pelo companheirismo, dedicação e apoio nestes anos tornaram-se Irmãos
Ana Paula de Souza Fortaleza Luiz Eduardo dos Santos Mauricius Pegoraro Rondineli Pavezi Barbeiro Valdecir de Souza Castro
Ao Professor Leandro, pela amizade e orientação.
Ao Professor Edson e a Professora Marcia, pelas dicas na banca de qualificação, para a melhoria deste trabalho.
A Helenice pela paciência e pela ajuda em todos os momentos.
Ao Dr. Lançanova, pelos ensinamentos e confiança durante os anos em que trabalhamos juntos e por aceitar o convide para fazer parte da Banca Examinadora.
Aos Alunos que ajudaram no desenvolvimento deste trabalho na fazenda escola e no laboratório de nutrição animal.
Aos Funcionários da Fazenda Escola que colaboraram na condução deste trabalho.
Muito Obrigado!
Resumo: O objetivo deste trabalho foi o de avaliar os efeitos da inclusão de cultura de Saccharomices cerevisiae e Lactobacillus casei na dieta de bovinos, sobre o consumo e digestibilidade da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA), pH e nitrogênio amoniacal (N-NH3) no líquido ruminal e nitrogênio ureico plasmático (NUP). As rações foram isoprotéicas (13,04% PB) e isoenergéticas (61,24% NDT), sendo a silagem de sorgo usada como volumoso (50% da MS). Foram utilizados seis machos castrados, mestiços holandês gir, com peso médio de 317 kg e 24 meses de idade, dotados de cânula permanente no rúmen. Os tratamentos foram determinados como controle (sem adição de probiótico) e com probiótico, onde foram incluídos 4,5 x 107 UFC/kg de Saccaromyces cerevisiae e 3,1 x 107 UFC/kg de Lactobacillus casei. O experimento teve duração de 38 dias, dividido em dois períodos de 19 dias. No presente trabalho o fornecimento de probiótico contendo levedura ativa Saccharomyces Cerevisiae e bactéria lática Lactobacillus casei não apresentou influência (P>0,05) no consumo e na digestibilidade da MS, MO, PB, FDN e FDA, pH ruminal, N-NH3 ruminal, e NUP.
Palavras-chaves: consumo, digestibilidade, levedura, nitrogênio amoniacal, nitrogênio uréico plasmático, pH.
Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of Saccharomices cerevisiae and Lactobacillus casei in bovine diets, on dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) intake and digestibility, ruminal pH and ammonia nitrogen (N- NH3) and plasma urea nitrogen (PUN). Rations were isoproteic (13,04% CP) and isoenergetic (61,24% TDN) with sorghum silage used as roughage (50% of DM). Six ruminal-cannulated males, castrated, gir-holstein crossbred, with average live wight of 317 kg and 24 months old were utilized. Treatments were determined as control (without probiotic addition) and with probiotic, which contained 4,5 x 107 CFU/kg of Saccaromyces cerevisiae and 3,1 x 107 CFU/kg of Lactobacillus casei. The experiment lasted 38 days, divided in two periods of 19 days. In the present work, the supply of live yeast Saccharomyces Cerevisiae and lactic bacteria Lactobacillus casei had no influence (P>0,05) on DM, OM, CP, NDF and ADF intake and digestibility, ruminal pH, ruminal N-NH3 and PUN.
Key words: consumption, digestibility, yeast, ammonia nitrogen, plasma urea nitrogen, pH.
Figura 1 – Modo de ação das culturas de levedura... 13
Tabela 1 – Composição químico-bromatológica dos ingredientes usados nas rações (base MS).
33
Tabela 2 – Composição percentual e química das rações (base MS).
.
33 Tabela 3 – Consumo médio de matéria seca (MS), matéria orgânica
(MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA) dos animais por tratamento.
38
Tabela 4 – Coeficientes de digestibilidade da matéria seca (CDMS), matéria orgânica (CDMO), proteína bruta (CDPB), fibra em detergente neutro (CDFDN) e da fibra em detergente ácido (CDFDA) obtidos com o uso da matéra seca indigestível (MSi), fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) e por óxido cromico (Cr2O3)
39
Tabela 5 – Valores médios de pH do líquido ruminal dos animais antes (0 horas) e após o fornecimento da refeição(2, 4, 6 e 8 horas)
41
Tabela 6 – Valores médios de N-NH3 (mg/dL) no líquido ruminal dos animais antes (0 horas) e após o fornecimento da refeição(2, 4, 6 e 8 horas)
43
Tabela 7 – Valores médios de NUP (mg/dL) no líquido ruminal dos animais antes (0 horas) e após o fornecimento da refeição (2, 4, 6 e 8 horas)
44
2. Revisão de Literatura... 12
2.1 Aditivos Probióticos – Mecanismos de ação ... 12
2.1.1 Saccharomyces cerevisiae... 12
2.1.2 Lactobacillus casei... 2.2 Consumo... 2.3 Parâmetros Ruminais... 2.3.1 pH... ... 2.3.2 Nitrogênio Amoniacal (N-NH3)... 2.4 Parâmetros Sanguíneos... 2.4.1 Nitrogênio Ureíco Plasmático (NUP) ... 2.5 Indicadores de Digestibilidade... 2.5.1 Indicador externo – Oxido Crômico (Cr2O3) ... 2.5.2 Indicadores internos... 14 15 16 16 17 19 19 20 20 21 3. Referências Bibliográficas... 23
4. Objetivos... 27
4.1 Objetivo Geral ... 27
4.2 Objetivos Específicos ... 27
Resumo ... 29
Abstract ... 30
5. Introdução ... 31
6. Material e Métodos... 33
6.1 Local, Animais e Período... 33
6.2 Tratamentos ... 33
6.3 Colheita de Amostras... 35
6.4 Delineamento Experimental e Análise Estatística ... 36
7. Resultados e Discussão... 7.1 Consumo... 7.2 Digestibilidade... 7.3 pH... 7.4 Nitrogênio Amoniacal (N-NH3)... 7.5 Nitrogênio Uréico Plasmático NUP... 38 38 40 41 43 45 8. Conclusão... 46
9. Referências Bibliográficas... 47
1. INTRODUÇÃO
O território brasileiro tem uma vasta área de terras cultiváveis, grande parte desta está situada entre os trópicos, apresentando grande potencial produtivo principalmente no período da primavera e verão, onde as altas temperaturas, a luminosidade e a umidade favorecem a produção agropecuária. A competição da agricultura com a bovinocultura por melhores retornos financeiros por hectare, fez com que grande parte das áreas voltadas para produção de bovinos fosse ocupada pelas lavouras, o que demonstra a fragilidade tecnológica do setor pecuário.
Apesar de todas as vantagens territoriais e climáticas, o uso indiscriminado dos recursos do solo, somado com as práticas tradicionalistas, onde a produção de bovinos a pasto não esta ligada a agricultura, fez com que os índices produtivos das pastagens e da produção de bovinos fossem drasticamente reduzidos.
Os ruminantes possuem um diferencial em seu aparelho digestivo que lhes confere a capacidade de digerir materiais fibrosos, uma vantagem competitiva em relação aos monogástricos (RUSSEL & RICHLIK, 2001).
A relação microorganismos ruminais x animal ruminante é uma interação simbiótica complexa e muito eficiente em condições naturais de alimentação, no rúmen, o alimento consumido é degradado pelos microorganismos e convertidos em ácidos graxos voláteis e massa microbiana que servem para os ruminantes como fonte de energia e proteína, respectivamente.
Segundo Varga & Kolver (1997), a conversão dos alimentos, especialmente os fibrosos, para a produção de carne tem sido pouco eficiente, podendo ser reflexo do manejo inadequado dos recursos do solo, da reposição de nutrientes, dos teores de fibra nas pastagens,
ficando iminente a necessidade de buscar programas biotecnológicos de alimentação animal visando maximizar a utilização dos nutrientes do alimento.
Processos de otimização da fermentação ruminal vêm sendo empregados para melhoria na digestibilidade de nutrientes e como consequência um melhor desempenho dos animais.
A busca pela melhora na produção de bovinos, ocasionada pela demanda do mercado por carne, fez com que pecuaristas e pesquisadores buscassem tecnologias para atender o mercado. Considerando que altos níveis de produtividade não podem ser obtidos apenas por forragens (WEIMER, 1998), passou-se a confinar os animais, fornecendo suplemento concentrado, com maiores teores de energia e de proteína com objetivo de suprir as necessidades nutricionais dos animais. Porém, devido à baixa qualidade da forragem os custos com a suplementação são elevados, reduzindo a margem de lucro e muitas vezes inviabilizando a atividade.
A inclusão de grãos à dieta, propicia um crescimento rápido de bactérias ruminais, como a Streptococcus bovis, aumentando a produção de lactato, causando redução do pH ruminal (GOES et al., 2005). Em consequência disso, quando bovinos são submetidos a dietas com altas percentagens de concentrados, uma série de processos fisiológicos são ativados resultando em prejuízos a fermentação e distúrbios metabólicos.
A manipulação da fermentação é um esforço que levou a extensa pesquisa na área de microbiologia ruminal nas últimas décadas, os objetivos da manipulação da fermentação ruminal, incluem: melhorar processos benéficos, alterar ou eliminar processos ineficientes que cause prejuízos para os microorganismos do rúmen e para o hospedeiro (NAGARAJA et al., 1997).
Segundo Zeoula et al. (2008) Os processos de síntese de proteína microbiana e a fermentação da fibra em ácidos graxos voláteis devem ser maximizados, por outro lado,
devem ser minimizados a metanogênese, a degradação da proteína verdadeira do alimento, a biohidrogenação de ácidos graxos insaturados e, em parte, a fermentação do amido (ZEOULA et al., 2008).
Atualmente, os métodos empregados na manipulação da fermentação ruminal envolvem basicamente a adição de substâncias na dieta, como enzimas, ionóforos, antibióticos e os aditivos alimentares microbianos (GOES et al., 2005).
Segundo Russell & Martin (1984) o ionóforo é um antibiótico que diminui o crescimento de bactérias proteolíticas e a degradação de proteína hidrolisada e dietética. Por se tratar de um antibiótico e ser utilizado com aditivo promotor de crescimento, a restrição ao uso de ionóforos na alimentação de ruminantes é imiente.
Em 2006 os países da União Européia proibiram o uso de quaisquer antibióticos usados como promotores de crescimento nas rações. Essa restrição se estendeu aos países exportadores de carne para a União Européia. Essas medidas têm contribuído para intensificar a procura por aditivos alternativos que satisfaçam às exigências do mercado (GATTASS et al., 2008).
O uso de leveduras e bactérias como aditivo vem sendo estudado a algumas décadas, por favorecer a produção animal e por possuírem características que atendem às exigências dos mercados importadores de carne brasileira.
Segundo Newbold et al. (1996), com a presença de culturas de levedura no rúmen dos animais, temos aumento na degradação ruminal e na digestibilidade aparente da matéria seca (MS), especialmente da fibra. A utilização de amônia, a síntese e o fluxo de proteína microbiana para o duodeno também podem aumentar como conseqüência da maior atividade das bactérias do rúmen. Todos esses fatores podem contribuir para melhorar o consumo de MS, a eficiência do metabolismo energético e o desempenho animal.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Aditivos Probióticos – Mecanismos de ação
2.1.1 Saccharomyces cerevisiae
Newbold et al. (1996) definiram probiótico como sendo: “suplemento alimentar a base de microorganismos vivos que traz benefícios ao hospedeiro, melhorando o balanço microbiano intestinal”. Esta definição é a mais aceita internacionalmente.
Diversos grupos de pesquisadores vêm se dedicando há décadas, na busca por melhores índices produtivos na bovinocultura. Hoje esta busca acaba sendo somada a necessidade de estudos sobre aditivos alimentares que se enquadrem nas novas exigências dos mercados importadores de carne bovina brasileira.
Como alternativa temos culturas de leveduras que atuam como probiótico e possuem características que atendem às exigências internacionais dos maiores importadores de carne bovina brasileira (GATTASS et al., 2008). Segundo Martin & Nisbet (1992), as culturas de leveduras podem atuar modificando a fermentação ruminal basicamente de duas formas:
fornecendo fatores estimulatórios para as bactérias do rúmen e absorvendo o oxigênio que entra no ambiente ruminal. Entre os principais fatores estimulatórios estão:
O fornecimento de ácidos dicarboxílicos, que são estimuladores de bactérias que utilizam ácido lático como a Selenomonas ruminantium evitando fortes flutuações no pH ruminal (MARTIN & NISBET, 1992).
Liberação de fatores de crescimento, tais como enzimas essenciais, vitaminas, principalmente as do complexo B e aminoácidos durante a digestão (NEWBOLD et al., 1996).
Aumento no número de bactérias anaeróbias viáveis, sendo aumentos de 50 a 100% comuns (WALLACE & NEWBOLD, 1992). Newbold et al. (1995) constataram que as leveduras removem o oxigênio que chega ao rúmen através do alimento e da saliva, favorecendo o desenvolvimento das bactérias celulolíticas.
A Figura 1 representa um esquema proposto por Wallace (1994), adaptado por Goes et al. (2005) descrevendo os efeitos da adição de levedura na dieta de ruminantes.
Figura 1 – Modo de ação das culturas de levedura.
Fonte: Goes et al. (2005), adaptado de Wallace (1994).
Do ponto de vista tecnológico, as leveduras possuem vantagens em relação a outros microrganismos, principalmente em razão da sua capacidade de assimilar grande variedade de substratos, de sua alta velocidade de crescimento e da facilidade de separação de sua biomassa (ICIDCA, 1999).
2.1.2 Lactobacillus casei
Pertence ao grupo das bactérias láticas, caracterizados por Holzapfel et al. (2001) como microrganismos Gram-positivos, anaeróbios, mas aerotolerantes, ácido-tolerantes, estritamente fermentativos.
Segundo Wu (1997), as bactérias láticas podem utilizar a maioria dos carboidratos como fonte de energia; o principal produto final de fermentação é o ácido lático. O uso de bactérias láticas tem ocorrido, principalmente, na alimentação de monogástricos e bezerros jovens. Sua utilização baseia-se no fato de que estresse e doenças alteram o equilíbrio de microorganismos no trato intestinal e favorecem a proliferação de patógenos.
As bactérias do gênero Lactobacillus casei atuam no intestino do animal colonizando- o, favorecendo assim o crescimento de bactérias benéficas e produzindo compostos ativos chamados defensinas (ácido lático e peróxido de hidrogênio), que vão agir contra microrganismos patógenos como Staphylococcus aureus, Salmonella sp e Escherichia coli.
Agem, também, competindo com organismos patogênicos por nutrientes, sítios de ligação, alteram o metabolismo microbiano e estimulam o sistema imunológico (FULLER, 1989).
A sobrevivência dos microorganismos probióticos no intestino depende dos fatores de colonização que eles possuem, permitindo que resistam aos mecanismos antibacterianos (químicos e físicos) que operam no intestino (FULLER, 1988)
Segundo Garcia (1999), para que seja considerado um bom probiótico e ser usado junto à dieta, o microorganismo devera ser capaz de crescer em concentrações de 0,15 a 0,3%
de meio oxgall (Bile fresca purificada), pois o intestino delgado e cólon apresentam altas concentrações de ácidos biliares, que permitem inibir ou inativar os microorganismos.
Alguns gêneros de bactérias como os Lactobacillus estão diretamente ligados com o estímulo da resposta imune por aumento na produção de anticorpos, produção de macrófagos,
proliferação de células T e produção de interferon (FULLER & GIBSON, 1997), entre outros.
No entanto, o verdadeiro mecanismo pelo qual estas bactérias estimulam o sistema imune ainda permanece com muitos pontos a serem esclarecidos.
A melhor evidencia para este efeito protetor da microbiota intestinal vem da observação em que animais livres de germes são mais suscetíveis a doenças do que animais normais, com uma microbióta intestinal completa (WALLACE & NEWBOLD, 1992).
2.2 Consumo
O consumo de matéria seca é o fator mais importante na determinação do desempenho animal e é o primeiro ponto limitante na ingestão de nutrientes necessários ao atendimento de exigências de manutenção e produção animal (NOLLER et al., 1996). Em ruminantes, os fatores fisiológicos, físicos e psicogênicos parecem controlar o consumo (MERTENS, 1994).
Fisiológicos: A saciedade é um fator fisiológico e estaria ligada a densidade energética da ração, isto é, maior proporção de concentrado na ração limita o consumo pelo suprimento da exigência energética do animal (MERTENS, 1994).
Físicos: É predominante em dietas com maior proporção de volumoso de baixa qualidade, com altos teores de fibra. Neste caso, o consumo será limitado pelo volume ocupado pela dieta no rúmen e retículo, de modo que, raramente, os animais ingerem energia suficiente par atender sua demanda (VAN SOEST, 1994).
Psicogênicos: Refere-se a respostas do animal a fatores estimuladores ou inibidores do alimento ou do ambiente de alimentação, os quais não estão relacionados à concentração de energia do alimento ou repleção ruminal (MERTENS, 1994).
O aumento na produção obtido pelo maior consumo alimentar, é usualmente associado com um aumento na eficiência total do processo produtivo, no entanto, devem ser considerados os custos para este incremento (McDONALD et al., 1987).
O NRC (1996) sugere valores de consumo médio de 2,5% PV para bovinos de corte.
Segundo Van Soest (1994), pode ocorrer inibição do consumo quando o alimento fornecido for rico em ácidos graxos insaturados, que possuem ação tóxica sobre os microrganismos gram-positivos, como as bactérias fribolíticas. Isso causa interferência na degradação das fibras, na taxa de passagem e consequentemente no consumo de matéria seca.
Alimentação contendo teores inferiores a 6% de proteína bruta (PB) podem interferir no crescimento microbiano e na degradação das fibras (HOOVER, 1986)
2.3 Parâmetros Ruminais
2.3.1 pH
Variações no pH ruminal são frequentes em animais ruminantes, principalmente em sistemas intensivos de criação, pois consomem grandes quantidades de concentrado, para garantir o aporte de nutrientes necessários para altas produções.
O pH do rúmen diminui sempre que o acumulo dos produtos finais da fermentação é excessivo, a taxa de passagem do rúmen ou a taxa da absorção é inadequada, ou a neutralização com os tamponantes ou alcalinizantes é insuficiente (BACH, 2009).
A presença de amido na dieta propicia o desenvolvimento de bactérias amilolíticas que apresentam fermentação mais rápida, diferente daquelas que utilizam carboidratos fibrosos, proporcionando acúmulo de ácidos orgânicos, e pode resultar em redução do pH afetando negativamente a digestão da fibra, e comprometendo a saúde do animal. Valores de pH
inferiores a 6,2 reduzem a digestão da fibra, já que as bactérias celulolíticas são sensíveis a pH inferior a este valor (ORSKOV, 1988).
Segundo Bach (2009) os ruminantes possuem mecanismos para neutralizar os ácidos produzidos no rúmen. A saliva, por exemplo, é rica em alcalinizantes e tamponantes. A reciclagem do nitrogênio através da parede do rúmen e pela saliva podem igualmente contribuir com o aumento do pH . As causas mais comuns da acidose ruminal são:
Consumo de grandes quantidades de carboidratos não fibrosos, Baixa absorção de ácidos orgânicos através da parede ruminal, Alteração na microflora ruminal,
Capacidade de proteção ruminal danificada.
A faixa ideal do pH para otimização da digestão da fibra e do crescimento das populações de bactérias celulolíticas fica entre 6,5 e 6,8 (ORSKOV, 1982).
2.3.2 Nitrogênio Amoniacal (N-NH3)
A concentração de amônia pode ser usada como indicador da eficiência de sua utilização no rúmen e de uma relação adequada entre nitrogênio e energia.
Os microorganismos do rúmen transformam o N da amônia em proteína microbiana, processo este que requer energia que por sua vez é proveniente do alimento. Em situações de déficit energético ou excesso de proteína, o excedente de amônia ruminal é absorvido pelas paredes do rúmen (NOLAN, 1993), chegando ao fígado pela circulação sanguínea entrando no ciclo da uréia (COELHO DA SILVA & LEÃO, 1979), ocorrendo perdas através da excreção urinária (ASSIS et al., 2004), além de gastos com suplementos protéicos, impacto ambiental pelos excessos de excreção de N (BRODERIK & CLAYTON, 1997), e gastos
energéticos para metabolização da amônia e excreção da uréia, uma vez que são necessárias 13,3 kcal de energia digestível para excretar um grama de N.
Hoover (1986) considera 6,2 mg/dL como valor ótimo da concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH3), para o crescimento e a degradação microbiana em bovinos alimentados com dietas com mais de 6% de PB.
A concentração de N-NH3 no rúmen é indispensável para o crescimento de determinadas bactérias, desde que esteja associada a fontes de energia (COELHO DA SILVA
& LEÃO, 1979). A diminuição na ingestão de energia influi inversamente na concentração de amônia ruminal devido à redução da síntese protéica microbiana, elevando a concentração de uréia sanguínea.
Grande parte das bactérias ruminais utilizam a amônia para seu crescimento, e para algumas espécies a amônia é essencial (RUSSELL et al., 1992). No entanto, a quantidade de N-NH3 produzido pela fermentação ruminal de proteínas e uréia é superior ao que os microorganismos podem utilizar. (SCHIMIDT et al., 2007).
Segundo Newbold et al. (1996) a utilização de culturas de levedura estimula a atividade e o crescimento das bactérias ruminais, principalmente das celulolíticas, e aumentam a utilização de amônia, a síntese e o fluxo de proteína microbiana para o duodeno.
Dias (1999) em sua revisão sobre as bactérias do rúmen, sugere que a otimização do crescimento microbiano e da digestão da matéria orgânica no rúmen ocorre em concentração de N- NH3 na ordem de 3,3 a 8 mg/dL, respectivamente. Porém, o teor de N- NH3 ideal parece estar relacionado à disponibilidade de energia presente no rúmen.
Leng (1990) afirmou que, em condições tropicais, são necessários mínimos de 10 mg/dL e 20 mg/dL de N-NH3 para maximização da digestão e do consumo de MS, respectivamente.
2.4 Parâmetros Sanguíneos
2.4.1 Nitrogênio Uréico Plasmático (NUP)
As concentrações de uréia sanguínea vêm sendo utilizada para monitorar o consumo de proteína dietética, já que o consumo excessivo de proteína pode afetar o desempenho reprodutivo, elevando as exigências em energia, ou ainda aumentando o custo da ração (BRODERICK & CLAYTON, 1997).
Broderick et al. (1993) propuseram que concentrações de NUP inferiores a 11 mg/dL, em bovinos de corte, indica deficiência de PDR no alimento fornecido.
Pesquisas realizadas com vacas e novilhas de leite evidenciam que o aumento NUP para valores acima de 19 a 20 mg/dL comprometem a fertilidade e, conseqüentemente as taxas de concepção (BUTLER et al., 1996)
A proteína bruta contida nos alimentos dos ruminantes é composta por duas frações, a degradável no rúmen (PDR) e a não degradável no rúmen (PNDR). A fração degradável no rúmen dá origem a peptídeos, aminoácidos e amônia, e é utilizada pelos microrganismos ruminais para a síntese de proteína microbiana (BERCHIELLI et al., 2006).
As exigências aminoacídicas dos ruminantes são atendidas mediante a absorção intestinal de aminoácidos provenientes, principalmente, da proteína microbiana sintetizada no rúmen e da proteína não-degradada no rúmen (VALADARES FILHO, 1995).
Quando ocorre alta disponibilidade ruminal de N-NH3, observa-se elevada concentração sanguínea de uréia (RENNÓ et al., 2000). Conforme exposto por Valadares et al. (1997) a concentração plasmática de uréia é positivamente relacionada com a ingestão de nitrogênio.
A uréia transformada pelo fígado é incorporada a corrente sanguínea e pode seguir os seguintes caminhos: ir até os rins e ser excretada via urina, voltar ao rúmen por difusão pela parede ruminal ou ir para saliva e voltar ao rúmen por deglutição (OLIVEIRA et al., 2008).
2.5 Indicadores de Digestibilidade
2.5.1 Indicador Externo - Oxido Crômico (Cr2O3)
Nos estudos de digestão, é necessário a utilização de indicadores para estimativa do fluxo de digesta. Os indicadores fornecem uma série de informações, como a quantidade ingerida de alimentos ou nutrientes específicos; a taxa de passagem da digesta por todo ou por parte do trato digestivo e a digestibilidade do alimento ou de nutrientes específicos.
Esta técnica baseia-se no princípio onde uma substância de referência “indicador” é indigestível e deve ser totalmente recuperada nas fezes ou em algum segmento do trato gastrintestinal.
O óxido crômico (Cr2O3) vem sendo usado há muito tempo como indicador externo em estudos de nutrição e é misturado nas rações, para posterior coleta das fezes e dosagem do conteúdo do metal (BREMER NETO et al., 2003). Apesar de apresentar alguns problemas, como recuperação diferente de 100%, variação na recuperação fecal entre animais e concentração nas fezes variável no decorrer do dia, é o indicador externo mais comumente empregado em estudos de digestão por ser de baixo custo, ser rapidamente incorporado na ração e analisado com relativa facilidade (TITGEMEYER, 1997).
2.5.2 Indicadores Internos
A recuperação de frações indigestíveis do alimento é a base para que indicadores internos possam ser utilizados em estudos de estimativas de digestibilidade. O erro na determinação pode ser reduzido se um componente indigestível, de alta porcentagem na matéria seca, puder ser encontrado. Neste sentido, tem sido sugerido que as frações fibrosas indigestíveis do alimento sejam utilizadas com este propósito; entretanto, tais indicadores exigem longo período de incubação in situ ou in vitro e pode ser considerado, como suficiente, um período de incubação de seis dias para que se obtenha a fração indigestível do alimento (VAN SOEST, 1994).
A característica de estarem presentes uniformemente no alimento, serem de fácil identificação e de grande quantidade de recuperação, faz dos indicadores internos os mais fáceis de serem estudados.
Por exemplo os indicadores fibra em detergente neutro indigestivel (FDNi), fibra em detergente ácido indigestivel (FDAi) e Lignina, obtidos através de amostras de alimentos incubados por 144 horas, apresentaram resultados semelhantes aos obtidos por coleta total de fezes em experimento realizado por Berchielli et al. (1996). Estes autores concluíram que estes indicadores internos reproduziram a fração indigestível do alimento.
Zeoula et al. (2002) verificaram que a recuperação fecal média do indicador FDNi foi de 101,61% o que não diferiu de 100%, sendo semelhante a obtida pela coleta total de fezes.
No entanto, a recuperação de FDAi foi de 89,76% e diferiu significativamente de 100%, superestimando, conseqüentemente, a produção fecal.
Detmann (1999) avaliando indicadores internos e externos em bovinos a pasto, determinou que a MSi e FDNi foram os indicadores mais eficientes na obtenção das
estimativas de digestibilidade aparente da matéria seca (DAMS), quando comparados ao FDAi que apresentou coeficiente de variação elevado.
Cabral et al. (2008) avaliando a acurácia do uso de FDNi, FDAi e Cr2O3 na estimativa da DAMS e da excreção fecal (EF), em bovinos alimentados com dietas à base das silagens de milho e de capim-elefante e feno de capim-Tifton 85, observaram que a EF e a DAMS foram bem estimadas pelo Cr2O3 e FDNi, entretanto, com a utilização da FDAi, houve superestimação da EF e subestimação da DAMS para dietas à base de capim-Tifton 85.
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo Geral
Avaliar a inclusão de probióticos Saccharomyices cerevisiae e Lactobacillus casei no dieta de bovinos.
4.2 Objetivos Especifico
Avaliar o efeito da inclusão de probióticos na dieta de bovinos, através dos seguintes parâmetros:
Digestibilidade e consumo de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), Fibra em detergente ácido (FDA), fibra em detergente neutro (FDN) em kg/dia, % do Peso Vivo e em g/kg de Peso Metabólico
pH do líquido ruminal
Nitrogênio Amoniacal (N-NH3 mg/dL) no liquido ruminal
Nitrogênio Uréico Plasmático (NUP mg/dL)
COMPORTAMENTO INGESTIVO E METABÓLICO DE BOVINOS
ALIMENTADOS COM RAÇÃO A BASE DE MILHO E FARELO DE SOJA, COM E SEM A ADIÇÃO DE PROBIÓTICO.
Resumo: O objetivo deste trabalho foi o de avaliar os efeitos da inclusão de cultura de Saccharomices cerevisiae e Lactobacillus casei na dieta de bovinos, sobre o consumo e digestibilidade da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA), pH e nitrogênio amoniacal (N-NH3) no líquido ruminal e nitrogênio ureico plasmático (NUP). As rações foram isoprotéicas (13,04% PB) e isoenergéticas (61,24% NDT), sendo a silagem de sorgo usada como volumoso (50% da MS). Foram utilizados seis machos castrados, mestiços holandês gir, com peso médio de 317 kg e 24 meses de idade, dotados de cânula permanente no rúmen. Os tratamentos foram determinados como controle (sem adição de probiótico) e com probiótico, onde foram incluídos 4,5 x 109 UFC/animal/dia de Saccaromyces cerevisiae e 3,1 x 107 UFC/animal/dia de Lactobacillus casei. O experimento teve duração de 38 dias, dividido em dois períodos de 19 dias. No presente trabalho o fornecimento de probiótico contendo levedura ativa Saccharomyces Cerevisiae e bactéria lática Lactobacillus casei não apresentou influência (P>0,05) no consumo e na digestibilidade da MS, MO, PB, FDN e FDA, pH ruminal, N-NH3 ruminal, e NUP.
Palavras-chaves: consumo, digestibilidade, levedura, nitrogênio amoniacal, nitrogênio uréico plasmático, pH.
INGESTIVE AND METABOLIC BEHAVIOR OF BOVINES FED WITH CORN AND SOYBEAN MEAL BASED RATIONS, WITH OR
WITHOUT PROBIOTIC ADDITION.
Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of Saccharomices cerevisiae and Lactobacillus casei in bovine diets, on dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) intake and digestibility, ruminal pH and ammonia nitrogen (N-NH3) and plasma urea nitrogen (PUN).
Rations were isoproteic (13,04% CP) and isoenergetic (61,24% TDN) with sorghum silage used as roughage (50% of DM). Six ruminal-cannulated males, castrated, gir-holstein crossbred, with average live wight of 317 kg and 24 months old were utilized. Treatments were determined as control (without probiotic addition) and with probiotic, which contained 4,5 x 109 CFU/animal/day of Saccaromyces cerevisiae and 3,1 x 107 CFU/animal/day of Lactobacillus casei. The experiment lasted 38 days, divided in two periods of 19 days. In the present work, the supply of live yeast Saccharomyces Cerevisiae and lactic bacteria Lactobacillus casei had no influence (P>0,05) on DM, OM, CP, NDF and ADF intake and digestibility, ruminal pH, ruminal N-NH3 and PUN.
Key words: consumption, digestibility, yeast, ammonia nitrogen, plasma urea nitrogen, pH.
5. INTRODUÇÃO
O território brasileiro tem uma vasta área de terras cultiváveis, grande parte desta, está situada entre os trópicos, apresentando grande potencial produtivo principalmente, no período da primavera e verão. A sazonalidade na produção de forragem aliadas a baixa qualidade e a baixa eficiência de utilização das fibras fez com que os produtores buscassem alternativas para melhorar a produtividade pecuária. Altos níveis de produtividade não podem ser suportados apenas por forragens e frequentemente grãos e seus co-produtos são utilizados para aumentar o valor nutricional das dietas para ruminantes.
As inclusões de grãos na ração altera os padrões de fermentação, aumentando a produção de lactato, causando redução do pH ruminal, redução na motilidade, rumenitis e paraqueratose (GOES et al., 2005.
A manipulação da fermentação ruminal pode ser feita pela adição de substâncias, como enzimas, ionóforos, antibióticos e os aditivos alimentares microbianos (GOES et al., 2005), que atuam basicamente na competição ou inibição de microorganismos indesejáveis, favorecendo o desenvolvimento de microorganismos fermentadores de fibra, melhorando os padrões de fermentação e o sistema imunológico.
O risco da presença de resíduos de antibióticos no leite e na carne e seus efeitos na saúde humana, fez com que a União Européia proibisse em 2006 a utilização de antibiótico como promotor de crescimento. Como alternativa tem-se o uso de probiótico que possuem características que atendem às exigências internacionais dos importadores de carne brasileira (GATTASS et al., 2008).
Segundo Martin & Nisbet (1992) as culturas de leveduras podem atuar fornecendo ácidos dicarboxilicos estimuladores de bactérias que utilizam acido lático, evitando fortes
flutuações no pH ruminal, além de liberarem fatores de crescimento como: enzimas, vitaminas do complexo B e aminoácidos. Newbold et al. (1995) constataram que as leveduras removem o oxigênio que chega ao rúmen, favorecendo o desenvolvimento das bactérias celulolíticas, melhorando a digestibilidade da fibra.
O aumento na atividade microbiana eleva a utilização da amônia, a síntese e o fluxo de proteína microbiana para o duodeno, contribuindo para melhorar o consumo de MS, a eficiência do metabolismo energético e o desempenho animal (NEWBOLD et al., 1996).
O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a inclusão de probióticos Saccharomyices cerevisiae e Lactobacillus casei sobre o consumo e digestibilidade, e observar alterações metabólicas em bovinos.
6. MATERIAL E MÉTODOS
6.1 Local, animais e periodo
O estudo foi realizado na Unidade de Estudos de Ruminantes (UNER) da Fazenda Escola (FAZESC) e no Laboratório de Alimentos e Nutrição Animal (LANA) do Departamento de Zootecnia da Universidade Estadual de Londrina. O experimento foi realizado no período de outubro de 2008 a dezembro de 2008; foram utilizados 6 bovinos machos, mestiços holandês gir, everminados, castrados, com cânula permanente no rúmen, com pesos e idades médias de 317 kg e 24 meses, respectivamente.
Os animais permaneceram em baias individuais cobertas, medindo 1,10 metros de largura e 3 metros de comprimento, com bebedouro e comedouro. O fornecimento de água foi ad libitum, e as rações fornecidas diariamente as 8:00 e 17:00 horas de forma controlada para que houvesse sobras de 10% do fornecido.
O experimento, no campo, teve duração de 38 dias, sendo dividido em 2 períodos de 19 dias, onde os 15 primeiros dias de cada período foram destinados à adaptação dos animais e os quatro últimos dias de cada período foram destinados a colheita de amostras.
6.2 Tratamentos
Para a formulação das rações experimentais foram utilizados como volumoso a silagem de sorgo e como concentrados o milho, farelo de soja e suplemento mineral. A composição químico-bromatológica dos ingredientes usados no estudo pode ser visualizada na Tabela 1.
Tabela 1 – Composição químico-bromatológica dos ingredientes usados nas rações (base MS)
Nutrientes
Ingredientes
SS MT FS
Matéria Seca 33,75 86,99 89,63
Matéria Orgânica 93,33 98,60 93,20
Matéria Mineral 6,67 1,40 6,80
Proteína Bruta 9,29 10,47 54,74
Extrato Etéreo 2,25 4,12 2,82
Fibra em Detergente Neutro 75,61 37,45 15,10
Fibra em Detergente Ácido 32,55 2,89 6,49
Extrato Não Nitrogenado 47,36 7,39 17,84
Nutrientes Digestíveis Totais 42,59 82,44 82,30
SS = Silagem de Sorgo; FS = Farelo de Soja; MT = Milho Triturado.
As rações experimentais foram formuladas de forma isoprotéicas e isoenergéticas, de acordo com as exigências nutricionais propostas pelo NRC (1996) para um ganho médio diário de 1,300 kg/dia, Tabela 2.
Tabela 2 – Composição percentual e química das rações (base MS)
Alimentos Composição%
Silagem de Sorgo 50,00
Farelo de Soja 5,60
Milho Triturado 42,85
Uréia 0,30
Calcário Calcítico 0,17
Fosfato Bicálcico 0,48
Cloreto de Sódio 0,49
*Premix Microminerais 0,11
Total 100,00
Valor Nutricional
Nutrientes Digestíveis Totais 61,24
Proteína Bruta 13,04
Proteína Degradável no Rúmen 8,86
Extrato Etéreo 3,05
Fibra em Detergente Neutro 54,70
* Níveis de Garantia/kg = 130 mg Cobalto; 6000 mg Cobre; 220 g Enxofre, 5000 mg Ferro; 320 mg Iodo; 18000 mg Manganês; 150 mg Selênio; 25000 mg Zinco; 2.000.000 UI Vit. A; 500.000 UI Vit. D; 12500 UI Vit. E; 5000 mg Antioxidante.
O premix de micro minerais utilizado neste experimento foi o mesmo para ambos os tratamentos, o que diferiu os tratamentos foi a inclusão de 4,5 X 109 UFC/animal/dia de Saccaromyces cerevisiae e 3,1 X 107 UFC/animal/dia de Lactobacillus casei no premix incluído no tratamento probiótico, conforme recomendações do fabricante.
6.3 Colheita de Amostras
Para o cálculo de consumo em kg/dia, % Peso Vivo e em g/kg Peso Vivo0,75, foram colhidas amostras de sobras e fornecido. Após a colheita as amostras foram pré-secas e acondicionadas para determinação de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA) segundo Silva & Queiroz (2002). A pesagem dos animais foi realizada antes de começar o experimento e repetida no último dia de cada período após um jejum de 16 horas.
Para determinação da digestibilidade da MS, MO, PB, FDN e FDA com uso do óxido crômico (Cr2O3) cada animal recebeu 10 gramas de Cr2O3 via fístula ruminal, do 10º ao 19º dia de cada período com o objetivo de saturar o rúmen, segundo metodologia descrita por Silva & Leão (1979).
Foram retiradas amostras de 300 gramas de fezes diretamente do reto dos animais, do 16o ao 19o dia avançando em duas horas a cada dia, de tal forma que em quatro dias foram obtidas 12 amostras que representaram 24 horas (02:00, 04:00, 06:00, 08:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00, 18:00, 20:00, 22:00 e 24:00). As amostras colhidas foram processadas, pré- secas, para posterior análise de MS, MO, PB, FDN e FDA, realizados no (LANA) e determinação de cromo, realizada no laboratório da empresa LABORSOLO®. As quantificações dos indicadores internos foi obtida após 144 horas de incubação in situ de amostras dos alimentos, sobras e das fezes.
